CN110767984A - 外壳及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天线制备领域，公开了一种具有无痕天线的外壳及其制备方法，本发明的外壳的制备方法包括以下步骤：1)在壳体上形成天线的步骤；2)采用反应注塑成型形成用于遮蔽所述天线的遮蔽层的步骤。通过上述方法可以提供一种工艺流程简单、成本低、遮蔽层极薄而外观美化的具有无痕天线的外壳。

Description

外壳及其制备方法
技术领域
本发明涉及天线制备领域，具体涉及一种具有无痕天线的外壳及其制备方法。
背景技术
当天线由于结构设计、性能等原因需要设计在手机的外壳上时，为了保护天线以及美观，天线需要进行遮蔽，现有最常见的方法是无痕喷涂。
无痕喷涂遮蔽天线的方法通常需要喷涂多次，而且需要手工打磨，由于镀层厚度的波动和人工打磨的差异化，导致不能确定打磨的次数，最终导致工艺流程长、复杂、不固定、良率低，且喷涂厚度厚，成本高。并且，出于外观美化，要求形成的遮蔽层要尽可能的薄。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术无痕喷涂遮蔽天线时存在的上述问题，提供一种工艺流程简单、成本低、遮蔽层极薄而外观美化的具有无痕天线的外壳及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种外壳的制备方法，该方法包括以下步骤，
1)在壳体上形成天线的步骤；
2)将注塑材料通过反应注塑成型形成用于遮蔽所述天线的遮蔽层的步骤。
优选地，所述壳体为塑料壳体或金属塑料复合壳体。
优选地，步骤1)中，所述壳体为LDS塑料或SBID塑料形成的壳体。
优选地，步骤1)中，通过注塑LDS塑料或SBID塑料形成所述壳体。
优选地，步骤1)中，针对壳体的待形成天线区域进行激光活化并通过化学镀形成金属层从而得到所述天线。
优选地，通过依次进行化学镀铜和化学镀镍形成所述金属层，或者通过依次进行化学镀铜和化学镀银形成所述金属层。
优选地，所述壳体的成型方式为注塑成型、模内注塑成型、PMH成型或NMT成型。
优选地，步骤1)中，通过印刷金属浆料、或打印金属浆料形成所述天线。
优选地，步骤2)中，所述反应注塑成型的条件包括：料温为25-80℃，压力为10-20MPa，流量为10-20g/s，模具温度为60-120℃，模具内部压力为100-101325Pa。
优选地，步骤2)中，所述反应注塑成型的注塑材料的软化温度低于壳体的软化温度。
优选地，所述注塑材料在反应注塑成型时发生化学反应生成聚合物，所述聚合物为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂和聚氨酯-丙烯酸酯树脂中的一种或多种。
更优选地，所述注塑材料包括组分A和组分B，所述组分A包括聚醚多元醇，所述组分B包括聚氨酯预聚体。
优选地，步骤2)中，所述反应注塑成型形成的所述遮蔽层的厚度为0.2mm以下。
本发明第二方面还提供了上述本发明的制备方法制备得到的外壳。
本发明第三方面提供了一种外壳，该外壳包括壳体、形成在壳体上的天线、以及用于遮蔽所述天线的遮蔽层，其中，所述遮蔽层通过反应注塑成型形成，且所述遮蔽层的厚度为0.5mm以下。
本发明第四方面提供了一种外壳，该外壳包括壳体、形成在壳体上的天线、以及用于遮蔽所述天线的遮蔽层，其中，所述遮蔽层通过反应注塑成型形成，且所述遮蔽层的厚度为0.2mm以下。
优选地，所述遮蔽层的厚度为0.1-0.2mm；
优选地，所述壳体的厚度为0.5-1mm。
通过上述技术方案，本发明可以提供一种工艺流程简单、成本低、遮蔽层极薄而外观美化的具有无痕天线的外壳。通过本发明的方法可得到遮蔽层尽可能的薄(例如厚度可以为0.2mm以下)的外壳，满足了使用者对美观的要求。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中，“LDS塑料”也称为立体电路塑料，其一种在激光诱导下分解出金属种子的塑料，在后序的化学药水浸泡下，可以在激光镭射区域形成连续金属的塑料。
本发明中，“SBID塑料”是指：由普通树脂与特殊的缺位无机氧化物构成，通过挤出、注塑等方式形成塑料件后，用激光在表面刻画图案，图案表面裸露出来的缺位氧化物可以引发金属化学镀反应，可以形成所需要的电路图形的塑料。
本发明提供一种外壳的制备方法，该方法包括以下步骤，
1)在壳体上形成天线的步骤；
2)将注塑材料通过反应注塑成型形成用于遮蔽所述天线的遮蔽层的步骤。
在本发明中，所述壳体可以是塑料壳体，也可以是由塑料和金属复合形成的金属塑料复合壳体。在所述壳体为金属塑料复合壳体时，天线形成在塑料一面上。
优选地，所述壳体的厚度为0.5-1mm，更优选为0.6-0.8mm。
根据本发明，所述壳体可以采用本领域通常使用的各种成型方式成型得到。优选地，所述壳体的成型方式为注塑成型、模内注塑成型、PMH成型或NMT成型。
根据本发明，通过壳体的形成材料可以将壳体分为：1)LDS塑料或SBID塑料形成的壳体，2)其它材料形成的壳体；下面分别对这两种壳体的无痕天线的制备方法进行说明。
1)LDS塑料或SBID塑料形成的壳体
根据本发明，从导电性和天线走线便捷性的方面来考虑，优选地，步骤1)中，所述壳体为LDS塑料或SBID塑料形成的壳体。
作为所述LDS塑料的种类例如可以为聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、PC/ABS、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、LDC、聚苯硫醚(PPS)等塑料中的一种或多种。这些LDS塑料可以通过商购获得。
作为所述SBID塑料的种类例如可以为PC、ABS、PC/ABS、PBT、LDC和PPS等塑料中的一种或多种。这些SBID塑料也可以通过商购获得。
在本发明中，优选通过注塑LDS塑料或SBID塑料形成所述壳体。另外也可以通过商购获得所述壳体。
所述注塑可以为本领域通常用于注塑LDS塑料或SBID塑料的条件和方法，在此不再累述。
在所述壳体为LDS塑料或SBID塑料形成的壳体时，步骤1)中，可以针对壳体的待形成天线区域进行激光活化并通过化学镀形成金属层从而得到所述天线。
所述激光活化的条件可以为本领域通常用于激光活化的条。优选地，所述激光活化的条件包括：激光的波长为157-1064nm，扫描速度为100-10000nm/s，延时为0-500us，频率为10-800KHz，功率为5-25W；更优选地，所述激光活化的条件包括：激光的波长为355-1064nm，扫描速度为500-3000nm/s，延时为100-350us，频率为15-75KHz，功率为8-15W。
根据本发明，所述金属层通过化学镀形成。优选地，通过依次进行化学镀铜和化学镀镍形成所述金属层，或者通过依次进行化学镀铜和化学镀银形成所述金属层。另外，在进行所述化学镀之前，优选对壳体进行除蜡、除油和酸洗的步骤。
作为所述除蜡的方法例如可以在万用除蜡溶液中在50-80℃下浸泡5-10分钟。
作为所述除油的方法例如可以在10重量％CleanWA-1溶液中在50-80℃下浸泡5-10分钟。
作为所述酸洗的方法例如可以在15重量％盐酸溶液中在20-50℃下浸泡3-5分钟。
根据本发明，所述化学镀的条件可以为本领域通常用于化学镀的各种条件。例如，在进行化学镀铜时，可以使用化学镀铜液(例如，化学铜101)，在温度为40-65℃、pH为11-14下进行化学镀。在进行所述化学镀镍时，可以使用化学镀镍液(例如，化学镍304)，在温度为60-90℃、pH4-7下进行化学镀。
根据本发明，在进行所述化学镀后，优选将壳体进行干燥，所述干燥可以采用本领域通常用于干燥的各方法进行，例如可以在60-120℃下干燥20-60min。
根据本发明，步骤2)中将注塑材料通过反应注塑成型形成用于遮蔽所述天线的遮蔽层。反应注塑成型(reaction injection moulding，简称RIM)是一种工业成型加工工艺，成型过程中有化学反应的一种注射成型方法，这种方法所用原料不是聚合物，而是将两种或两种以上液态单体或预聚物，以一定比例分别加到混合头中，在加压下混合均匀，立即注射到闭合模具中，在模具内聚合固化，定型成制品。本发明通过将注塑材料的各成分汇集在一起，注入模具，并固化在天线表面制得遮蔽层，具体地说，反应注塑成型包括将作为注塑材料的各成分汇集在一起，通常在注入之前，可以在混料头中进行汇集，由该混料头将混合物注入模具，注塑材料的各成分在混合后迅速反应，形成聚合物，聚合物固化在天线表面制得遮蔽层，通过注塑材料的选择形成的聚合物优选为聚氨酯(PUR)、丙烯酸酯(UA)、环氧树脂(EP)和聚氨酯-丙烯酸酯树脂(PUA)中的一种或多种。
根据本发明，优选地，所述注塑材料包括组分A和组分B，所述组分A包括聚醚多元醇，所述组分B包括聚氨酯预聚体。
在本发明的一个优选的实施方式中，所述组分由聚醚多元醇、三羟甲基丙烷、新癸酸二甲基锡和抗老化剂组成，所述组分B由聚氨酯预聚体组成。
在本发明的另一个优选的实施方式中，所述组分由聚醚多元醇、三羟甲基丙烷、光引发剂、新癸酸二甲基锡和抗老化剂组成，所述组分B由聚氨酯预聚体、丙烯酸酯树脂和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯组成。
优选地，所述反应注塑成型的条件包括：料温为25-80℃，压力为10-20MPa，流量为10-40g/s，模具温度为60-120℃，模具内部压力为≤101325Pa；更优选地，所述反应注塑成型的条件包括：料温为45-65℃，压力为12-15MPa，流量为15-20g/s，模具温度为80-120℃，模具内部压力为≤50000Pa，更优选≤10000Pa，最优选≤1000Pa。
优选地，步骤2)中，所述反应注塑成型的注塑材料的软化温度低于壳体的软化温度。
另外，步骤2)中，优选所述反应注塑成型形成的所述遮蔽层的厚度可以为0.5mm以下，更优选为0.4mm以下，更优选为0.3mm以下，特别优选为0.2mm以下。此外，优选为0.1mm以上。
2)其它材料形成的壳体
在本发明中，作为其它材料形成的壳体是指本领域中非LDS塑料和非SBID塑料形成的各种壳体。作为其它材料例如可以为：聚烯烃(如聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))、聚碳酸酯、聚酯(如聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯、聚间苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚萘二酸丁醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(如聚己二酰己二胺、聚壬二酰己二胺、聚丁二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸、聚己内酰胺、聚对苯二甲酰苯二胺、聚间苯二甲酰己二胺、聚对苯二甲酰己二胺和聚对苯二甲酰壬二胺)、聚芳醚、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮、聚苯并咪唑、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂、热塑性聚胺基甲酸酯、热塑性弹性体和聚氨酯中的一种或两种以上。
在其它材料形成的壳体时，步骤1)中，可以通过印刷金属浆料、或打印金属浆料形成所述天线。
作为印刷和打印金属浆料的方法可以为本领域通常用于印刷和打印金属浆料的方法，在此不再累述。另外，所述金属浆料例如可以为铝浆料、银浆料等。
另外，步骤2)与上述LDS塑料或SBID塑料形成的壳体所进行的步骤2)相同，在此不在累述。
本发明还提供一种上述制备方法制备得到的外壳。
此外，本发明还提供一种外壳，该外壳包括壳体、形成在壳体上的天线、以及用于遮蔽所述天线的遮蔽层，其中，所述遮蔽层通过反应注塑成型形成，且所述遮蔽层的厚度为0.5mm以下。
所述反应注塑成型的方法与上述相同，在此不再累述。
另外，所述遮蔽层的厚度优选为0.1-0.5mm，更优选为0.1-0.2mm。
优选地，所述壳体的厚度为0.5-1mm，优选为0.6-0.8mm。
本发明还提供一种外壳，该外壳包括壳体、形成在壳体上的天线、以及用于遮蔽所述天线的遮蔽层，其中，所述遮蔽层通过反应注塑成型形成，且所述遮蔽层的厚度为0.2mm以下。
所述反应注塑成型的方法与上述相同，在此不再累述。
另外，所述遮蔽层的厚度优选为0.1-0.2mm。
优选地，所述壳体的厚度为0.5-1mm，优选为0.6-0.8mm。
根据本发明，可以提供一种工艺流程简单、成本低、遮蔽层极薄而外观美化的外壳。并且，通过本发明的方法可得到遮蔽层厚度为0.2mm以下的外壳，通过使遮蔽层厚度为0.2mm以下，不仅外壳上的天线无痕，并且，遮蔽层极其薄且美观，极大地满足了使用者对美观的要求。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明并不仅限于下述实施例。
实施例1
采用PC7012-SD塑料(购于BYD公司)通过热注塑成型形成基体壳体(厚度为0.8mm)，注塑条件为120℃，烘干5h，注塑温度120℃，保压时间3min。
2)镭雕天线：采用SBID三维激光器(购于泰德公司)进行镭雕天线，其条件为激光的波长为1060nm，扫描速度为2500nm/s，延时为20us，频率为30KHz，功率为25W。
3)进行电镀天线，流程及参数如表1所示。
4)通过在壳体表面反应注塑成型形成遮蔽层，注塑材料由组分A和组分B组成(其具体组分和使用比例如表2所示)，其中，组分A和组分B在混合头处高速撞击混合，注入闭合模具，然后固化，开模取出产品，其中，料温为62℃，压力为13MPa，流量为19g/s，模具温度为80℃，模具内部压力为180Pa。形成的遮蔽层的厚度为0.2mm。
表1
顺序 工序 温度℃ 化学品 时间
1 除油 20-50 10重量％CleanWA-1 10min
2 酸洗 40-65 5重量％盐酸 3min
3 化学镀铜 50 化学铜101 30min
4 化学镀铜 45 化学铜101 2h
5 化学镀镍 83 化学镍304 10-30min
6 烘干 80 30min
注：10重量％CleanWA-1购于BYD公司；化学铜101购于BYD公司：化学镍304购于BYD公司。
表2
Figure BDA0001745792630000091
对比例1
按照实施例1的方法进行，不同的是，形成遮蔽层的方法为无痕喷涂，其具体步骤为：(1)用酒精清洁工件表面的脏污、手印；(2)喷底漆(底漆为丙烯酸底漆)，烘烤70℃，20min；(3)喷第一层填充涂料(第一层填充涂料为丙烯酸体系)，烘烤70℃，20min；(4)喷第二层填充涂料(第二层填充涂料为丙烯酸)，烘烤70℃，20min；(5)人工打磨，去除天线痕迹；(6)喷涂色漆；烘烤70℃，20min；(7)喷UV漆，55℃烘烤5min，然后过UV机，波长310-390nm。形成的遮蔽层的厚度为0.15mm。
对比例2
按照实施例1的方法进行，不同的是，形成遮蔽层的方法为二次注塑，其具体为热塑性塑料注塑，注塑材料为PC1414(购于SABIC公司)，注塑条件为：121℃烘干4h，注塑温度90℃；形成的遮蔽层的厚度为0.7mm。
实施例2
按照实施例1的方法进行，不同的是，反应注塑成型的注塑材料由组分A和组分B组成(其具体组分和使用比例如表3所示)，其中，组分A和组分B在混合头处高速撞击混合，注入闭合模具，然后固化，开模取出产品。其中，料温为50℃，压力为15MPa，流量为18g/s，模具温度为120℃，模具内部压力为180Pa。形成的遮蔽层的厚度为0.15mm。
表3
实施例3
按照实施例1的方法进行，不同的是，反应注塑成型的注塑材料由组分A和组分B组成(购于博汇公司，型号为GT-712A)，组分A主体成分为环氧树脂，组分B主体成分为有机胺。其中，组分A和组分B在混合头处高速撞击混合，注入闭合模具，然后固化，开模取出产品。其中，料温为30℃，压力为15MPa，流量为18g/s，模具温度为120℃，模具内部压力为1atm。形成的遮蔽层的厚度为0.1mm。
测试例1
产品厚度：采用游标卡尺进行测试，其结果见表4。
测试例2
外观检验：放大镜放大20倍观察是否有金属层痕迹，其结果见表4。
表4
厚度 是否有金属层痕迹 工艺步骤
实施例1 1mm 无 简单
实施例2 0.95mm 无 简单
实施例3 0.9mm 无 简单
对比例1 0.95mm 逆光略有痕迹 复杂
对比例2 1.5mm 无 简单
通过比较上述实施例1-3和对比例1可知，对比例1为采用无痕喷涂遮蔽天线的方法，通过对比例1可知其需要喷涂多次，而且需要手工打磨，由于镀层厚度的波动和人工打磨的差异化，导致不能确定打磨的次数，最终导致工艺流程长、复杂、不固定、良率低，且喷涂厚度厚，成本高；与此相对，本申请的实施例1-3其工艺步骤简单，且能够得到遮蔽层厚度为0.2mm以下的遮蔽层极薄而外观美化的无痕天线。
通过比较上述实施例1-3和对比例2可知，对比例2形成遮蔽层的方法为二次注塑，其形成的遮蔽层的厚度为0.7mm，远远高于本发明实施例1-3得到的产品的遮蔽层的厚度，其美观性相对较差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种外壳的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，
1)在壳体上形成天线的步骤；
2)将注塑材料通过反应注塑成型形成用于遮蔽所述天线的遮蔽层的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，所述壳体为塑料壳体或金属塑料复合壳体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤1)中，所述壳体为LDS塑料或SBID塑料形成的壳体。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤1)中，通过注塑LDS塑料或SBID塑料形成所述壳体。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤1)中，针对壳体的待形成天线区域进行激光活化并通过化学镀形成金属层从而得到所述天线。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过依次进行化学镀铜和化学镀镍形成所述金属层，或者通过依次进行化学镀铜和化学镀银形成所述金属层。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述壳体的成型方式为注塑成型、模内注塑成型、PMH成型或NMT成型。
8.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤1)中，通过印刷金属浆料、或打印金属浆料形成所述天线。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，所述反应注塑成型的条件包括：料温为25-80℃，压力为10-20MPa，流量为10-20g/s，模具温度为60-120℃，模具内部压力为100-101325Pa。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，所述反应注塑成型的注塑材料的软化温度低于壳体的软化温度。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述注塑材料在反应注塑成型时发生化学反应生成聚合物，所述聚合物为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂和聚氨酯-丙烯酸酯树脂中的一种或多种。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述注塑材料包括组分A和组分B，所述组分A包括聚醚多元醇，所述组分B包括聚氨酯预聚体。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，所述反应注塑成型形成的所述遮蔽层的厚度为0.2mm以下。
14.权利要求1-13中任意一项所述的方法制备得到的外壳。
15.一种外壳，该外壳包括壳体、形成在壳体上的天线、以及用于遮蔽所述天线的遮蔽层，其特征在于，所述遮蔽层通过反应注塑成型形成，且所述遮蔽层的厚度为0.5mm以下。
16.一种外壳，该外壳包括壳体、形成在壳体上的天线、以及用于遮蔽所述天线的遮蔽层，其特征在于，所述遮蔽层通过反应注塑成型形成，且所述遮蔽层的厚度为0.2mm以下。
17.根据权利要求15或16所述的壳体，其中，所述遮蔽层的厚度为0.1-0.2mm；
优选地，所述壳体的厚度为0.5-1mm。
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